Geri Dön

The effects of fibers or bentonite mixed with cement on the behavior of sandy soil

Kumlu zemin davranışı üzerinde fiber veya bentonitin çimentoyla karışımının etkileri

PDF İndir

  1. Tez No: 516572
  2. Yazar: SAMI SBAHIEH
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BERRAK TEYMÜR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Bu çalışmanın temel amacı, kumlu zeminlerin mühendislik özelliklerini farklı malzemelerle karıştırarak iyileştirmektir. Testler İstanbul Teknik Üniversitesi Geoteknik Laboratuvarı'nda yapılmıştır. Başlangıçta, zemin elek analizi ile sınıflandırılmış ve daha sonra, zeminin optimum su muhtevasını ve maksimum kuru birim ağırlığını elde etmek için, standart proktor deneyi yapılmıştır. Daha sonra özgül ağırlığı ve geçirgenliği belirlenmiştir. Zeminin mukavemet özelliklerini değerlendirmek için serbest basınç testi (UCS) ve kesme kutusu testi yapılmıştır. İlk adımda serbest basınç deneyinde kullanılan numunelerin hazırlanması için kum numuneleri kendi kuru ağırlıklarına göre ağırlıkça farklı çimento oranlarında (%3, %5 ve %7) Harvard minyatür sıkıştırma cihazıyla karıştırılmıştır. Daha sonra bu karışım ile 19 mm fiber ile rastgele olarak kum numunelerinin kuru ağırlıklarına göre farklı oranlarda (%0, %0.1, %0.3 ve %0.5) karıştırılmıştır, bununla birlikte bütün numunelere optimum su muhtevası ilave edilmiştir ve numuneler sıkıştırılmıştır. Numuneler nemlendirme tankında 7 gün veya 28 gün süreyle kürlenme süresi olarak korunmuştur. Bu aşamada elde edilen sonuçlar, fibersiz çimentolu numunelerin kırılgan bir şekilde davrandığını, fiber eklendikten sonra kırılganlıktan sünme davranışa dönüştüğünü ve fiber ilavesinin serbest basınç dayanımını arttırdığını, ancak iyileştirme yüzdesinin çimento yüzdesine (ve fiber oranına) bağlı olduğunu göstermiştir. İkinci aşamada, Harvard minyatür cihazı ile serbest basınç deneyi için numuneler hazırlanmıştır. Bu aşamada kullanılan kum numuneler kuru ağırlıklarına göre farklı oranlarda çimento (%0, %3, %5 ve %7) ile ve yine kuru ağırlıklarına göre farklı oranlarda bentonit (%0, %5, %10 ve %15) ile karıştırılmıştır ve bütün numunelere optimum su muhtevası ilave edilmiştir ve numuneler sıkıştırılmıştır. Maksimum kuru birim ağırlığını sağlamak için karışıma ilave edildi. Numuneler, 7 ve 28 günlük kürlenme süresi boyunca bir nem tankında muhafaza edildi. İkinci aşamadan elde edilen sonuçlar, bentonit ile karıştırılmış çimentolu kum numunelerinin ve çimentolu numunelerin kırılgan davranışı gösterirken, kum bentonit numunelerinin sünek davranışları olduğunu göstermiştir. Sonuçlar, (% 0,% 3 ve% 5) çimentonun bentonit içeriğinin arttırılmasının basınç dayanımını arttırdığını,% 7'lik çimento için bentonit ilavesinin UCS'yi 7 gün boyunca küçük bir oranda artırdığını ve 28'den sonra UCS'yi azalttığını göstermiştir. Serbest basınç deneyi yapıldıktan sonra, fiber takviyesinin ve bentonit katkı malzemesinin etkilerinin daha iyi anlaşılması için kesme kutusu deneyleri yapılmıştır. Fiber takviyesi, kuru kum numunelerin ağırlığına oranla farklı yüzdelerde (%0 ,%0,1, %0,3 ve % 0,5) yapılmıştır. Bentonit katkısı da kuru kum numunelerin ağırlığına oranla farklı yüzdelerde (%0, %5, %10, %15) yapılmıştır. Yapılan bu deneylerin sonucu olarak fiber takviyesinin, numunenin kayma mukavemetini ve sürtünme açısını arttırdığı anlaşılmıştır bununla birlikte bentonit katkısı numunenin kayma mukavemetine bir etkide bulunmamış ve sürtünme açısının düşmesine sebep olmuştur.

Özet (Çeviri)

The main purpose of this study is to improve the engineering properties of sandy soil by mixing it with different materials such as cement, bentonite and fiber. The tests were performed at Istanbul Technical University, Geotechnical Laboratories. First, the soil was classified by performing sieve analysis and then its specific gravity and permeability were determined after that standard Proctor compaction test was performed to obtain the optimum water content and maximum dry unit weight for the soil. To evaluate the strength properties of the soil, unconfined compression tests and shear box tests were performed for the prepared samples. For the first stage samples were prepared to be used in unconfined compression test by using mini compaction device by mixing sand with (3%, 5% and 7% cement by weight) and randomly distributed 19 mm fiber with different ratios of (0%, 0.1%, 0.3% and 0.5% by weight) and optimum water content of the sand. The samples preserved in a moisture tank for 7 days or 28 days as curing time. The results for this stage showed that cemented samples with no fiber behaved in brittle way while by adding fiber the behavior changed from brittle to ductile behavior and it showed that the addition of fiber increased the unconfined compressive strength but the improvement percentage was dependent on cement percentage and fiber ratio. For smaller cement percentages like 3% cement, the effect of fiber was higher and more noticeable and it reached 80% improvement for 0.5% fiber content compared to the cemented samples without fiber and 50% improvement for 0.3% fiber while for 7% cement the effect of fiber was less where the percentage of improvement was between (20% to 30%) for (0.3% to 0.5%) fiber compared to the cemented samples without fiber. The unconfined compressive strength for the samples increased after curing the samples for 28 days compared to the 7 days cured samples. At the second stage, samples were prepared for unconfined compression test by using mini compaction device. The way of preparation was by mixing sand with (0%, 3%, 5% and 7% cement by weight) and (0%, 5%, 10% and 15% bentonite by weight) and after sufficient mixing, optimum water content was added to the mixture to ensure maximum dry unit weight. The samples were preserved in a moisture tank for 7 and 28 days curing time. The obtained results from the second stage showed that cemented sand samples and cemented samples mixed with bentonite had a brittle behavior while the sand-bentonite samples had a ductile behavior. The results showed that increasing the bentonite content for (0%, 3% and 5%) cement increased the unconfined compressive strength radically while for 7% cement; the addition of bentonite increased the UCS for 7 days in a small percentage and decreased UCS after 28 days. Curing the samples for 28 days increased the unconfined compressive strength compared to the 7 days cured samples. After preforming unconfined compression test, direct shear test was performed to gain a better knowledge about the effect of fiber reinforcement and bentonite on the shear strength and friction angel properties for the sandy soil. First fiber was mixed with sand in different ratios (0% 0.1%, 0.3% and 0.5% by weight), later optimum water content was added to the samples, and after one day, the samples were sheared by using direct shear machine. Adding fiber to the sandy soil increased its shear strength and friction angle for the tested samples. For this second stage (0%, 5%, 10% and 15% by dry weight of sand) bentonite were mixed with sand and later optimum water content was added to the mixture and after one day the samples were molded and sheared by using direct shear machine. The addition of bentonite in general decreased the shear strength of the samples and the friction angle.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    398106

    Sondaj çamuru uygulamaları için kil-polimer etkileşimlerinin belirlenmesi

    Determination of the clay-polymer interaction for drilling mud applications

    EREN KARGI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU

  2. Tez No

    381829

    Investigation of physical and mechanical properties of polyurethane nanocomposites prepared using different types of nano additives

    Farklı nano katkılar ile hazırlanan poliüretan nanokompozitlerinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    BAHAR BÜYÜKKAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

  3. Tez No

    356121

    Stabilization of expansive soil using copolymer, homopolymer polypropylene, fly ash and lime

    Şişen zeminin kopolimer, homopolimer polipropilen, uçucu kül ve kireç kullanılarak stabilizasyonu

    SAMAD KAZEMİ KHOSROWSHAHİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYKUT ŞENOL

  4. Tez No

    714268

    İç ortam havasından eş zamanlı partikül madde ve toluen giderimi için nanolif ve aktif karbon içeren filtre sisteminin geliştirilmesi

    Simultaneous removal of particle material and toluene from indoor air with development of a filter system containing nanofiber and activated carbon

    MELİKE ERDEM YAVAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER

  5. Tez No

    363498

    Silika esaslı üstün yalıtım performansına sahip malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of silica based super insulation materials

    CEREN ÖNEY KIROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR

Geri Dön